Contrôle élastique de la dynamique des ondes de spin dans les cristaux magnoniques : expériences et simulations numériques

La straintronique magnétique est un domaine en plein essor, orienté vers le développement de capteurs avancés et de technologies innovantes de traitement et de stockage de l'information, en exploitant des systèmes magnétiques soumis à des contraintes mécaniques. Ce mariage entre mécanique et magnétisme est rendu particulièrement prometteur grâce à la magnétoélasticité, qui se traduit à la fois par une modification des propriétés magnétiques sous l'effet de déformations, et par l'apparition de déformations induites par des variations de la configuration magnétique. L'objectif de ce travail est d'explorer l'évolution des fréquences propres des ondes de spin dans des couches ferromagnétiques continues et dans des structures nanostructurées périodiquement, appelées cristaux magnoniques, lorsqu'elles sont soumises à des déformations. Cette étude est menée expérimentalement via les techniques de résonance ferromagnétique et de spectroscopie par diffusion Brillouin. En parallèle, un modèle numérique par éléments finis est développé, intégrant de manière complète le couplage entre micromagnétisme et mécanique des solides, pour pallier les limitations des logiciels classiques de simulation micromagnétique face aux problèmes complexes liés aux essais mécaniques. Les résultats montrent un contrôle efficace des fréquences et des bandes magnoniques dans le régime élastique, ainsi que la possibilité de prédire des couplages potentiels entre ondes de spin et ondes acoustiques.